1 Tradycyjna metoda odtłuszczania powierzchni taśmy aluminiowej
Od wprowadzenia oleju walcowniczego na początku walcowania blach i taśm metalowych pojawił się problem odtłuszczania. Do tej pory metody odtłuszczania można podsumować następująco:
(1) Odtłuszczanie rolki gumowej walcowniczej
Przecieranie rolkami jest najbardziej prymitywną metodą odtłuszczania. Jej głównym elementem jest wykorzystanie górnej i dolnej rolki gumowej do wyciskania oleju z powierzchni taśmy, co pozwala na osiągnięcie celu odtłuszczenia. Do produkcji rolek zwykle stosuje się gumę nitrylową odporną na oleje. Największą zaletą gumy jest jej niska cena. Jednak ponieważ sama rulona gumowa nie może absorbować oleju, jej największą wadą jest to, że olej nie jest wyciskany dokładnie, zwłaszcza przy wysokich prędkościach walcowni; po drugie, gdy krawędzie taśmy mają zadziory, często łatwo dochodzi do zadrapań, a powierzchnia może zostać przebita przez pył metaliczny, powodując zarysowania taśmy.
(2) Przedmuchy sprężonym powietrzem
Ta metoda jest najbardziej powszechną metodą produkcji taśm. Na wyjściu z walcowni zwykle montuje się urządzenie do oczyszczania nożem powietrznym. Zasada działania polega na usuwaniu oleju z taśmy za pomocą sprężonego powietrza. Ta metoda nadal może być stosowana przy niskich prędkościach. Przy wysokich prędkościach, aby usunąć olej przyklejony do powierzchni taśmy, konieczne jest zwiększenie ciśnienia i przepływu, co prowadzi do większego wtórnego osadzania mgiełki olejowej i, co ważniejsze, zanieczyszczenia całego środowiska produkcyjnego.
(3) Odtłuszczanie rolką z włókniny walcowniczej
Rolka wykonana jest z włókniny o wewnętrznej strukturze porowatej i zdolnością pochłaniania wilgoci. Pierwszy raz została wyprodukowana przez firmę 3M w Stanach Zjednoczonych, powszechnie znana jako „rolka tysiąclecia”, jednak ze względu na wysoką cenę i niewygodne utrzymanie wielu producentów się przed nią wzbrania, a użytkownikom trudno jest przyjąć ją w dużych ilościach. W Chinach, po latach ciężkiej pracy, opracowaliśmy podobny produkt – wielofunkcyjną rolkę z włókniny. Jej parametry są całkowicie porównywalne z importowanymi produktami, a cena jest całkowicie akceptowalna dla użytkowników. Została ona już przyjęta przez wielu użytkowników w kraju i za granicą. Uzyskano na nią krajowe patenty na wzór użytkowy.
Oprócz wyżej wymienionych metod obecnie istnieje wiele innych sposobów odtłuszczania, takich jak usuwanie oleju za pomocą drążków skrobiących czy usuwanie oleju za pomocą małych rolek. Istnieje nawet kilka metod łączenia różnych sposobów odtłuszczania. Istnieje również uznana metoda odtłuszczania, która jest prosta i efektywna.
2 Skład i zasada działania nowej jednostki do usuwania oleju
2.1 Skład wakuumowej jednostki do usuwania oleju
Wakuumowa jednostka odtłuszczająca składa się głównie z czterech części, jak pokazano na Rysunku 1.
2.2 Budowa i funkcja wielowłóknistej szczotki rolkowej
Wykonana z nylonu PP6, nylonowa nić o średnicy 1,20 mm zawiera setki cienkich włókien. Kiedy taśma znajduje się w kontakcie dociskowym, może tworzyć płaską powierzchnię tarcia, która nie rysuje powierzchni, a jednocześnie skutecznie usuwa olej i pył metaliczny z powierzchni blachy, patrz Rysunek 2.
2.3 Zasada odtłuszczania próżniowego rolki wyciskającej z włókniny
Wyciskanie tradycyjnego wałka gumowego opiera się w całości na szczelnym połączeniu między gumowym korpusem a płytą stalową, co sprawia, że ciecz jest z trudem wyciskana. Wałek wyciskający z włókniny w pełni wykorzystuje własną porowatość i zdolność chłonięcia wilgoci materiału włókninowego. Z Rysunku 3 wynika, że pod wpływem określonego ciśnienia objętość korpusu wałka zmniejsza się, a gęstość wzrasta. W momencie obrotu korpusu wałka sprężona część odzyskuje swój pierwotny kształt, tworząc stan próżni, dzięki czemu ciecz znajdująca się na powierzchni taśmy jest wsysana do wnętrza korpusu wałka. Pod wpływem siły przenoszonej przez napęd korpus wałka ponownie ulega sprężeniu, a powietrze i ciecz znajdujące się wewnątrz są wyciskane na zewnątrz, jak pokazano na Rysunku 3.
Rysunek 3 Schemat zasady działania rolki wyciskającej z włókniny
Użyj funkcji wyciskania roli nieplecionego młyna, aby najpierw usunąć większość plam oleju z taśmy. Po wyciśnięciu oleju za pomocą dwóch rolek nieplecionych młyna, pozostający na powierzchni taśmy olej można zmniejszyć do około 600 mg/m² po pomiarze.
3 Badania i rozwój wakuumowego urządzenia do wyciskania taśm aluminiowych
Wakuumowy wyciskacz to najnowszy produkt objęty patentem wynalazczym, opracowany przez nas.
Skład i zasada działania wakuumowego wyciskacza są następujące.
(1) Rolka wakuumowa do wyciskania
Rolka wakuumowa do wyciskania znajduje się wewnątrz pustej rury stalowej.
Podczas pracy urządzenia olej jest wyciskany do wnętrza rolki. Łatwość użytkowania próżniowej rolki z włókniny zależy od następujących czynników: gęstości i rozmiaru otworów na pustej stalowej szpryndli. To samo dotyczy ich rozrzutu; grubości i twardości włókniny na rolce młyńskiej – jeśli materiał jest zbyt gruby i twardy, nie będzie się przesuwał, natomiast jeśli jest zbyt cienki lub zbyt miękki, wpłynie to na żywotność rolki i łatwo może odpadać; należy również wybrać odpowiedni materiał włókniny – powinna ona charakteryzować się wystarczającą chłonnością wilgoci i odpornością na ścieranie.
(2) Stanowisko wakuumowe
Zgodnie z takimi czynnikami, jak grubość taśmy i prędkość walcowni, zaprojektowano system ssania próżniowego. System próżniowy jest bezpośrednio połączony z przegubem obrotowym wałka próżniowego, a system ssania próżniowego dostarcza wyjątkowo silnego ciśnienia ujemnego do wałka próżniowego; pozostały olej przyklejony do powierzchni wałka jest wsysany do wnętrza wałka, a następnie wprowadzany przez przegub obrotowy do systemu filtracji.
(3) System cyrkulacji filtrów
Aby oszczędzać zużycie paliwa, ten system filtracji został specjalnie zaprojektowany. Olej pobierany z walcownicy próżniowej zawiera wiele zanieczyszczeń. Aby nie marnować cennych zasobów oleju i oszczędzać kosztów, pozyskany pozostały olej jest filtrowany z zanieczyszczeń za pomocą tego precyzyjnego i wydajnego systemu filtracji, dzięki czemu odfiltrowany olej walcowniczy jest doprowadzany do zbiornika oleju walcowniczego w celu ciągłego recyklingu.
(4) System sterowania
Sterowanie wakuumowym urządzeniem do wyciskania zostało zaprojektowane zgodnie z zasadami prostoty, praktyczności i wygody obsługi. Sterowanie oparte jest na najnowocześniejszym systemie PLC, który może być bezpośrednio podłączony do panelu głównego stołu roboczego walcowni dla bezpośredniej kontroli.
(5) Mechanizm wymiany rolek i konserwacji
Konstrukcja urządzenia została zoptymalizowana, jest rozsądna i wygodna w utrzymaniu; szczególnie wymiana rolek jest wyjątkowo prosta, co pozwala zaoszczędzić wiele cennego czasu potrzebnego na produkcję i konserwację.
4 Efekt zastosowania wakuumowego urządzenia do odtłuszczania taśm aluminiowych
Obecnie urządzenie do odtłuszczania próżniowego jest wykorzystywane w wielu zakładach produkujących metale żelazne, dając dobre rezultaty; efekt odtłuszczania jest znacznie wyższy niż w przypadku różnych tradycyjnych metod i spotyka się z jednogłośną aprobatą producentów oraz ekspertów branżowych. Po testach przeprowadzonych na miejscu, przy użyciu na walce wykańczalniczej, pozostała ilość oleju wynosi około 100 mg/m.
Udane opracowanie urządzenia próżniowego do wyciskania jest uważane przez ekspertów w kraju i za granicą za rewolucyjne osiągnięcie w dziedzinie obróbki blach. W ostatnich latach nowy typ urządzenia próżniowego do odtłuszczania został również zastosowany w linii produkcyjnej walcowania na gorąco w dużych przedsiębiorstwach zajmujących się produkcją płyt i taśm aluminiowych w Chinach, a efekt jego zastosowania jest bardzo dobry. Wyniki porównania między nim a tradycyjną metodą odtłuszczania przedstawiono na Rysunku 4.
5 Podsumowanie
W procesie walcowania taśm aluminiowych usuwanie oleju i cieczy z powierzchni jest nieodzownym i istotnym etapem. Ma ono bowiem istotny wpływ na jakość powierzchni, wydajność produkcyjną oraz koszty produkcji taśmy aluminiowej. Obecnie wciąż istnieje duży rozdźwięk w porównaniu z zaawansowanym poziomem panującym za granicą. Nowa jednostka próżniowego odtłuszczania opracowana przez Engineered Industries Limited charakteryzuje się szeregiem doskonałych cech. Stanowi ona rewolucyjne osiągnięcie w zakresie czyszczenia powierzchni płyt i taśm i zasługuje na szeroką popularyzację oraz zastosowanie.
